TWI228323B - Semiconductor light emitting device and its manufacturing method, integrated semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof, image display device and its manufacturing method, illumination device and manufacturing method thereof - Google Patents

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1228323 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種半導體發光元件及其製造方法，積體 1半v肢發光裝置及其製造方法，圖像顯示裝置及其製造 方法，與照明裝置及其製造方法，特別係關於適合應用於 使用氮化物系III—v族化合物半導體之發光二極體者。 【先前技術】 先珂之半導體發光元件，係由本申請人提出之發光二極 體，其係於藍寶石基板上生長n型氮化鎵層，於其上形成具 有特定開口部之生長掩模，在該生長掩模之開口部之^型氮 化鎵層上，選擇生長具有對基板主面傾斜之傾斜結晶面之 六角錐狀之η型氮化鎵層，在其傾斜結晶面上生長活性層及 ρ型氮化鎵層等（如參照國際公開第〇2/〇723丨號手冊（第— 5〇頁，圖3〜圖9))。採用該發光二極體，藉由可抑制自基板 側向形成元件構造之層傳播貫穿差排，良好地形成此等層 之結晶性，可獲得高發光效率。 另外，熟知一種於主表面為（0001)面之藍寶石基板之主表 面上形成非晶質構造之第一氮化物半導體薄膜，並藉由固 相磊晶生長將其予以單晶化，於其上汽相磊晶生長第二氮 化物半導體薄膜，再於其上形成掩模，該掩模係由二氧化 石夕薄膜構成，開口率在50%以上，且與鄰接之窗之最短距 離在100 μηι以下之具有露出第二氮化物半導體薄膜表面之 數個固’路出於該窗部分之第二氮化物半導體薄膜上，汽 相選擇磊晶生長氮化物半導體之微小構造體之技術（如特

O:\87\87945 DOC -6- 1228323 開平10 - 256151號公報（第3 —4頁，圖i〜圖7))。 但是，如上所述，藉由於傾斜結晶 ^ ^ a 生長形成元件構 Z之層，’而形成發光㈣構造之方法’因需要生長掩模之 v成及選擇生長等，而存在步驟複雜之問題。 依本發明人之見解發現，除如上述之在傾斜結晶面上生 長形成元件構造之層之外’即使藉由在與基板主面平行之 面上生：形成元件構造之層，仍可以簡單之步驟獲得與上 述同樣高發光效率之半導體發光元件。 :此，本發明所欲解決之問題’在提供一種不採用先前 2傾斜結晶面上結晶生長，而以簡單之步驟即可大幅提 同發光效率之半導體發光元件及其製造方法。 本發明所欲解決之其他問題，在提供—種不採用先前之 在傾斜結晶面上结曰+ I ^ ^ ^ . 長而以間早之步驟即可大幅提高 發光效率之圖像顯示裝置及其製造方法。 本發明所欲解決之另外問題，在提供—種不採用先前之 :傾斜結晶面上結晶生長，❿以簡單之步驟即可大幅提高 毛光效率之照明裝置及其製造方法。 【發明内容】 為求解決上述問題，本發明之第—發明係、—種 光元件，其特徵為具有： ^ 第導電型之半導體層，其係具有於一個主面上具有對 Λ面大致平仃之上面及對該主面大致垂直或傾斜之側面 之柱狀或錐狀之結晶部； 至少活性層及第二導電型之半導體層，其係至少依序堆

OA87\87945.DOC 1228323 疊於結晶部之上面上； 第一電極，其係與第一導電型之半導體層電性連接；及 第一電極，其係設於結晶部上面上之第二導電型之半導 體層上，並與第二導電型之半導體層電性連接。 此時第一導電型之半導體層、活性層及第二導電型之半 導體層之材料，基本上可使用任何半導體，不過典型上係 採用具有纖辞礦型之結晶構造者。具有此種纖辞礦型之結 晶構造之半導體，除氮化物系m_v族化合物半導體之 外，尚有BeMgZnCdS系化合物半導體及BeMgZnCd〇系化合物 半導體等之π—vi族化合物半導體等。氮化物系m_v族化 合物半導體，最普遍者係由AlxByGaiwJnzAsu(其中， O^X^l > O^y^l , , 〇^u^1 , 〇^ν^1 ? 〇^χ+γ+ζ<1 ^ 〇^U+V<1)構成，更具體而言，係由AlxByGah-y-zInzN(其中， OSxU’ 〇^0卜卜〇^x+y+z<1)構成，典型而言， 係由AlxGamlr^N(其中，〇^χ^，構成。列舉氮化 物系in— v族化合物半導體之具體例，如為GaN、InN、AlN、

AlGaN、InGaN、AlGalnN等。 第一導電型之半導體層之柱狀結晶部，典型而言具有上 面成為C面之角柱，特別是具有上面成為c面之六角柱狀。 此外’第一導電型之半導體層之錐狀之結晶部，典型而言 具有上面成為C面之錐體，特別是具有上面成為c面之正錐 度型或反錐度型之圓錐台狀及六角錐台狀。形成於第二導 電型之半導體層上之第二導電型側之電極，宜避免形成於 一般結晶性差之柱狀或錐狀之結晶部上面之外周角落。

O:\87\87945 DOC 1228323 本發明之第二發明係一種半導體發光元件之製造方法， 其特徵為具有： / ， 第—導電型之半導體層生長步驟，其係生長於基板上； 特定形狀之蝕刻掩模形成步驟，其係形成於第L導型 之半導體層上； 一 柱狀或錐狀之結晶部形成步驟，其係使用_掩模，藉 由將第-導電型之半導體層#刻至特定深度而形成；及 至少活性層及第二導電型之半導體層依序生長步驟，其 係至少依序生長於結晶部上。 匕夺之蝕刻，典型而吕係採用乾式姓刻，特別是採用可 異方性姓刻之反應性離子姓刻（RIE)，而此時之钱刻掩模宜 才木用金屬膜，如採用於鈦膜上堆疊鎳膜之鈦/鎳疊層膜。進 行錐度蝕刻時，蝕刻掩模宜採用由光阻構成者。 基板基本上可採用任何材料者，只須可以良好之結晶性 生長第一#電型之半導體4、活性層及第二導電型之半導 體層等即可。具體而言，可使用由藍寶石（ai2o3)(包含C面、 合物半導體（GaN、InAiGaN、A1N等）、Si、ZnS、ZnC)、uMgQ、

GaAs、MgAl204等構成之基板，並宜採用由此等材料構成 之六方晶基板或立方晶基板，更宜採用六方晶基板。如第 一導電型之半導體層、活性層及第二導電型之半導體層由 氮化物系in—v族化合物半導體構成時，可使用將c面作為 主面之藍寳石基板。但是’此時所謂之c面，亦包含對其傾 斜約5〜6 ° ,實質上可視為c面之結晶面。 O:\87\87945.DOC -9- 1228323 結晶部典型而言具有對基板主面大致平行之上面。上 面典型而言係（：面〇 /上 除去蝕刻掩模後，於生長活性層之前， ®古乂 儿且在生長活性 層直河，亦可在第-導電型之半導體層上生長第—導 之第-半導體層。藉由採取此種方式可獲得以下好處 -’除去钱刻掩模後’直接生長活性層時，因該活性声盘 基底之第二導電型之半導體層之界面存在氧化膜等^對 活性層之發光特性等造成不良影響，若首先於生 電型之第二半導體層後，於其上生長活性層時，可在 在氧化膜等之潔淨面上生長活性層，即可防止該問題子 -，因除去蝕刻掩模導致基板暴露於大氣中時，第 型之半導體層表面被氧化而不均一地形成氧化膜，於生長 活性層時’在該氧化膜多的部分不易引起生長，而自氧化 膜少之部分先生長，導致容易在活性層表面形成凹凸，不 =如上述地在第—導電型之半導體層上生長活性層時， 求提高活性層表面之平±日性。如第層’即可謀 、 τ 一 f生如第一導電型之半導體声、 活性層及第二導電型之丰墓 曰

i之牛導體層由氮化物系In〜V 物半導體構成時，第一導 σ 可採用…nGaN、二“導體層之材料’如 A1GaN、AlQalnN等氮化物系m 族化合物半導體。 用姓刻掩模，藉由將第一導電型之半導體層則 疋冰度’而形成柱狀或錐狀之結晶部後，在至少 活性層及第二導電型之半導體層之前，在被_部分之=

O:\87\87945.DOC 1228323 部或一部分表面形成生長掩模。 此外，亦可至少依序生長活性層及第二導電型之半導體 層後，除去基板，繼續自第一導電型之半導體層之背面側 藉由蝕刻而分離結晶部。採用此種方式，元件之分離極為 容易，且元件之微細化容易，可謀求降低製造成本。 亦可至少活性層及第二導電型之半導體層生長至在頂點 封閉。 第一導電型之半導體層、第一導電型之第二半導體層、 活性層及第二導電型之半導體層之生長方法，如可採用有 機金屬化學汽相生長（MOCVD)、氫化物汽相磊晶生長或 化物汽相磊晶生長（HVPE)等。 本發明之第三發明係一種積體型半導體發光裝置，其集 積有數個半導體發光元件，該半導體發光元件具有： 第 ^電型之半導體層’其係具有於一個主面上具有對 該主面大致平行之上面及對該主面大致垂直或傾斜之側面 之柱狀或錐狀之結晶部； 至少活性層及第二導電型之半導體層，其係至少依序堆 疊於結晶部之上面上； 第一電極，其係與第一導電型之半導體層電性連接；及 第二電極，其係設於結晶部上面上之第二導電型之半導 體層上，並與第二導電型之半導體層電性連接。 此時’積體型半導體發光裝置不問其用途，不過列舉其 典型之用途時，則為圖像顯示裝置及照明裝置等。 本發明之第四發明係一種積體型半導體發光裝置之製造 O:\87\87945 DOC -11 - 1228323 方法，其特徵為具有·· 第-導電型之半導體層生長步驟’其係生長於美板上· 特定形狀之㈣掩模形成步驟，其_成:型 之半導體層上； γ电& 柱狀或錐狀之結晶部形成步驟，其係使㈣刻掩模，夢 由將第一導電型之半導體層蚀刻至特定深度而形成；及 /至少活性層及第二導電型之半導體層依序生長步驟，其 係至少依序生長於結晶部上。 、，本發明之第五發明係-種圖像顯示裝置，其集積有數個 半導體發光元件，該半導體發光元件具有·· 第^電型之半導體層，其係具有於一個主面上具有對 該主面大致平行之上面及對該主面大致垂直或傾斜i側面 之柱狀或錐狀之結晶部； 至少活性層及第二導電型之半導體層’其係至少依序堆 疊於結晶部之上面上； 第一電極，其係與第一導電型之半導體層電性連接；及 第二電極，其係設於結晶部上面上之第二導電型之半導 體層上，並與第二導電型之半導體層電性連接。 本發明之第六發明係一種圖像顯示裝置之製造方法，其 特徵為具有： 第一導電型之半導體層生長步驟，其係生長於基板上； 特之形狀之姓刻掩模形成步驟，其係形成於第一導電型 之半導體層上； 柱狀或錐狀之結晶部形成步驟，其係使用姓刻掩模，藉 O:\87\8794S DOC -12- 1228323 由將第-導電型之半導體層蝕刻至特定深度而形成丨及 〃至少活性層及第二導電型之半導體層依序生長步驟，其 係至少依序生長於結晶部上。 本發明之第七發明係—種照明裝置，其集積有數個半導 體發光元件，該半導體發光元件具有： 第-導電型之半導體層，其係具有於一個主面上具有對 。主面大致平仃之上面及對該主面大致垂直或傾斜之側面 之柱狀或錐狀之結晶部； 至少活性層及第：導電型之半導體層，其係至少依序堆 疊於結晶部之上面上； 第-電極’其係與第—導電型之半導體層電性連接；及 第二電極，其係設於結晶部上面上之第二導電型之半導 體層上’並與第二導電型之半導體層電性連接。 本發明之第八發明係一種照明裝置之製造方法，其特徵 為具有： 第:導電型之半導體層生長步驟，其係生長於基板上； 特定形狀之㈣掩模形成步驟，其係、形成於第一導電型 之半導體層上； 柱狀或錐狀之結晶部形成步驟，其係使用㈣掩模，藉 由將第-導電型之半導體層蝕刻至特定深度而形成，及 至乃舌性層及第二|電型之半導體層依序生長步驟，其 係至少依序生長於結晶部上。 本發明<第二〜H明中，只要不違反其性質，有關 第一發明之說明者成立。

O:\87\87945.DOC -13- 1228323 採用如上述構成之本發明，因生長於第一導電型之半導 體層之柱狀結晶部上面，特別是生長於c面上之活性層及第 二導電型之半導體層之結晶性非f良好，在其第二導電型 之半導體層上形成第=導電型側之電極，並在第二導電型 側之電極與第—I電型·電極間流入電流心區動元件 時’可僅自結晶性良好之活性層引起發光。 【實施方式】 以下，參照圖式說明本發明之實施形態。另外，實施形 悲之全部圖式中，在相同或對應之部分註記相同符號。 圖1A、圖1B、圖2A、圖2B、圖3A、圖3B、圖4A、圖4B、 圖5A、圖5B、圖6A及圖6B按照步驟順序顯示本發明第一種 實施形態之氮化鎵系發光二極體之製造方法，其中圖丨八、 圖2A、圖3A、圖4A、圖5A及圖6A係立體圖，圖1B、圖2B、 圖3B、圖4B、圖5B及圖6B係剖面圖。此外，圖7係顯示該 氮化鍊糸發光一極體之完成狀態之剖面圖。 該第一種實施形態中，如圖1A及圖1B所示，首先準備如 主面為C+面之藍寶石基板11，藉由熱洗淨等將其表面予以 潔淨化後’在該監寶石基板Π上，如藉由有機金屬化學汽 相生長（MOCVD)法，生長摻雜有如矽之η型雜質之n型氮化 鎵層12。該MOCVD亦可在常壓、減壓或高壓下進行，不過 常壓較為簡便。該η型氮化鎵層12宜儘可能為結晶缺陷，特 別是貫穿差排小者，其厚度通常約在2 μηι即可，不過考虞 爾後藉由RIE進行蝕刻，宜設定成較厚。低缺陷之η型氣化 鎵層1 2之形成方法雖有各種方法，不過一般之方法係於藍 O:\87\87945.DOC -14- 1228323 寶石基板u上，首先如在約500t之低溫下生長氮化鎵緩衝 層及氮化鋁緩衝層（圖上未顯示），而後昇溫至約1〇〇〇。匚予以 晶化後’在其上生長n型氮化鎵層12。 其次，如藉由真空蒸鍍法、濺射法等，在整個11型氮化鎵 層12上依序形成如厚度分別約1〇〇11111之鈦膜及鎳膜後，在其 上藉由微影術，形成特定形狀之光阻圖案（圖上未顯示），將 該光阻圖案作為掩模，如藉由RIE法蝕刻鈦/鎳疊層膜，於元 件形成位置形成由六角形狀之鈦/鎳疊層膜構成乏蝕刻掩模 13。該蝕刻掩模13之一邊宜平行於〈u_2〇〉方向。該六角 形狀之蝕刻掩模13之直徑依需要來決定，如約為1〇μχη。 -其次，如圖2Α及圖2Β所示，使用該蝕刻掩模13，如藉由 使用氣系之蝕刻氣體之RIE法，對基板表面並在垂直方向蝕 刻η型氮化鎵層12至特定深度，而形成六角柱部14。該蝕刻 深度係因應將獲得之六角柱部丨4之縱橫尺寸比（=高度/寬 度）設定成某值來選擇。該六角柱部14之縱橫尺寸比，從提 高發光效率等觀點，原本宜取較大（如約5)，不過其直徑大 時，η型氮化鎵層12之厚度亦成正比增加，磊晶生長所需之 時間及成本提高，因此須加以考慮來設定。具體而言，如 六角形狀之蝕刻掩模13之直徑如上述考慮為1〇 )11111時，六角 柱部14之縱橫尺寸比宜在〇.2〜l〇之範圍内選擇，此時上述 鞋刻深度為2〜1 Ο μιη。此處特別選擇較小之縱橫尺寸比之 0·2〜0.3。此時，蝕刻深度為2〜3 μιη。η型氮化鎵層12之厚度 須遠比該蝕刻深度為厚。 其次，如藉由RIE法等蝕刻除去蝕刻掩模丨3。藉此，如圖 O:\87\87945.DOC -15- 1228323 3A及圖3B所示，可獲得於^型氮化鎵層12表面形成有上面 由C面構成之六角柱部14之氮化鎵加工基板。 其次’將該氮化鎵加工基板放入MOCVD裝置之反應管 内’於該反應管内如進行1〜2分鐘熱洗淨，進行表面之潔淨 化’繼續如圖4Α及圖4Β所示，於該氮化鎵加工基板上，如 依序生長氮化銦鎵（InGaN)系之活性層15及摻雜有如鎂之ρ 型雜貝之P型氮化鎵層丨6。藉此，藉由η型氮化鎵層12之六 角柱部14、生長於由c面構成之上面之活性層15&ρ型氮化 鎵層16 ’而形成雙異質構造之發光二極體構造。活性層15 及Ρ型氮化鎵層16之厚度依需要來決定，而活性層15之厚度 如為3nm，ρ型氮化鎵層16之厚度如為〇·2μιη。此等氮化.鎵 系半導體層之生長溫度，如活性層15為650〜80(^c，典型而 吕如約700。〇，p型氮化鎵層16為8 〇〇〜1〇5〇 〇C ，並宜為 850〜900 C。活性層15如即使為由單一之氮化銦鎵層構成 者，亦可為銦組成為交互堆疊彼此不同之兩個氮化銦鎵層 之多重量子井構造，此等之銦組成係因應將發光波長設定 在何種波長來決定。此外，ρ型氮化鎵層16中，宜以可與後 述之P側電極取得良好之歐姆接觸之方式提高其最上層之 鎂濃度。但是，亦可於ρ型氮化鎵層16上生長更容易取得歐 姆接觸，摻雜有ρ型雜質之鎂之p型氮化銦鎵層，作為p型接 觸層，於其上形成P側電極。此外，依需要亦可在生長活性 層15直前，於氮化鎵加工基板上，首先生長薄且摻雜有n型 雜質之如矽之η型氮化鎵層，繼續於其上生長活性層丨5。採 用此種方式，由於可使活性層15生長於η型氮化鎵層之潔淨 O:\87\87945 DOC -16· 1228323 面上，因此可確實獲得結晶性良好之活性層丨5，此外，藉 由RIE法形成六角柱部14時，即使處於側面粗糙狀態，隨著 η型氮化鎵層之生長，其側面之凹凸被掩埋而成為平坦之 面，所以可使活性層1 5在η型氮化鎵層之平坦面上生長。此 時從經驗上發現，可於該!^型氮化鎵層生長時，首先自約85〇 C之生長溫度開始生長，而後逐漸提高生長溫度，而設定在 約950°C。不過該η型氮化鎵層最簡便者，如亦可在約1〇2〇它 之溫度生長。 另外，以約1000 C之生長溫度進行上述氮化鎵系半導體層之 生長時，通常需要大幅增加鎵原料之供給量（如在100pmol/min 以上）。 上述氮化鎵系半導體層之生長原料，如鎵原料使用三甲 基鎵（（CHAGa，TMG),鋁原料使用三甲基鋁（（CH3)3A1， ™a)，銦原料使用三甲基銦（（CH3)3ln，tmi)，氮原料使用 氨。就摻雜物方面，η型摻雜物如使用矽烷（SiH4)，ρ型摻雜 物如使用二甲基環戊二稀基鎮（卿⑽购）或二環戊二 烯基鎂（(C5H5)2Mg)。 此外，上述氮化鎵系半導體層生長時之載氣氣氛，η型氮 ㈣層12係使用氮與氫之混合氣體，活性心係使用氣氣 氛’ Ρ型氮化鎵層16係使用氮與氫炙混合氣體。此時，活性 層15生長時’由於載氣氣氛採用氮氣氛，載氣氣氛内不含 氫’因此可抑制銦脫離’可防止活性層15惡化。此外，？型 氮化鎵層16生長時’由於載氣氣氛採用氮與氫之混合氣 體因此可以良好之結晶性生長該ρ型氮化鎵層

O:\87\87945.DOC -17 - 1228323 其次，如上所述，自MOCVD裝置内取出生長氮化蘇系半 導體層之藍寶石基板11。 其次’藉由微影術，形成覆蓋除去η型氮化錄層12之六角 fe部14與其他部位之ri側電極形成區域之區域之ρ型氣化蘇 層16表面之光阻圖案（圖上未顯示）。 其次，如圖5A及圖5B所示，將該光阻圖案作為掩模，如 藉由RIE法蝕刻p型氮化鎵層16及活性層15而形成開口部 1 7，使n型氮化鎵層12露出於該開口部1 7。而後除去光阻圖 案。 _ 其次’於整個基板上，如藉由真空蒸鏡法依序形成鈦膜、 鈾膜及金膜後’於其上精由微影術形成特定形狀之光阻圖 案，將該光阻圖案作為掩模蝕刻鈦膜、鉑膜及金膜。藉此， 形成通過p型氮化鎵層16及活性層15之開口部17，而接觸於 η型氮化鎵層12之鈦/鉑/金構造之η側電極1 8。 其次，同樣地在生長於η型氮化鎵層12之六角柱部14之由 C面構成之上面之活性層15及？型氮化鎵層16之上面，如形 成錄/始/金構造之ρ側電極1 9。此時，該ρ側電極19宜以避開 _ 六角柱部14上面與側面間之角落上之方式形成。此因該角 落近旁之活性層15及ρ型氮化鎵層16之結晶性多較其他部 分為差。 而後’如上述藉由RIE之蝕刻及切割機將形成有發光二極 體構造之基板予以晶片化。圖6A及圖6B顯示經過晶片化之 氮化鎵系發光二極體。圖7顯示完成狀態之氮化鎵系發光二 極體之剖面圖。 O:\87\87945.DOC -18- 1228323 於如此製出之氮化鎵系發光二極體之P側電極1 9與n側電 極1 8間流入電流來驅動時，可因應活性層1 5之銦組成，在 發光波長380〜620 nm之範圍内確認通過藍寶石基板η之發 光。 如以上所述，採用該第一種實施形態時，由於係在η型氮 化鎵層12上形成上面由C面構成之六角柱部14,並在由該六 角柱部14之C面構成之上面生長活性層15&ρ型氮化鎵層 16，因此，此等活性層15及？型氮化鎵層16之結·晶性極佳。 並由於在生長於六角柱部14上面之ρ型氮化鎵層16之由c面 構成之上面’離開周邊角落而形成Ρ側電極19，因此可僅自 結晶性非常良好之活性層1 5引起發光。因而可獲得高發光 效率。 再者，為求形成II侧電極18，而藉由RIE等乾式蝕刻，在ρ 型氮化鎵層16及活性層15上形成開口部17，並於製造積體 型半導體發光裝置時，為求分離元件間，而藉由RIE等乾式 姓刻來钱刻ρ型氮化鎵層1 6及活性層丨5時，雖不易避免在其 部分之活性層15上造成損傷，但因造成該損傷之部分實際 上遠離引起發光之部分（p側電極i 9與其近旁之2〜5 # m之範 圍），所以對發光特性不致造成任何不良影響。 此外’藉由採用某種程度之η型氮化鎵層之六角柱部 之階差高度，可以六角柱部14之側面將自其上面之活性層 15產生之光向下方反射，可提高光取得效率，因而可提高 發光效率、。再者，ρ側電極19藉由使用反射率高之金屬膜， y如使用銀（Ag)膜等，來取代使用鎳/鉑/金構造者，可提高六

O:\87\87945.DOC -19- 1228323 角柱部14上之p型氮化鎵層16上面之反射率，可提高光取得 效率，因而可提高發光效率。此外，特別是藉由增加六角 柱部14之縱橫尺寸比，可進一步提高發光效率。 此外，如上述之先前之氮化鎵系發光二極體，係在由氧 化矽（SiCb)及氮化矽（SiN)構成之生長掩模之開口部之n型 氮化鎵層上，選擇生長具有對基板主面傾斜之傾斜結晶面 之六角錐狀之η型氮化鎵層，在保留生長掩模狀態下，在其 傾斜結晶面上生長活性層及ρ型氮化鎵層等時，·因η型氮化 鎵層之選擇生長及而後之ρ型氮化鎵層生長係在約1〇〇〇它 之高溫下進行，因此在該生長時，引起矽（s〇及氧（〇)自生 長掩模表面脫離，並進入其附近之生長層之現象。該現象 造成之影響於p型氮化鎵層生長時特別㈣，對氮化錄發揮 η型雜質功能之矽，於p型氮化鎵層生長時進入生長層内 、不易幵>/成p i即使形成P型，亦明顯地隨電洞濃度及 移動度而驟減，已判明此為阻礙發光二極體之發光效率提 原口再者，形成该生長掩模之開口部時，雖需要光 餘刻步驟’但是此時需要使光阻密著於掩模面而局部除去 之步驟。然而’該除去時’光阻容易殘留於生長掩模之微 J間隙内’其除去極為困難。因而在以後高溫生長時，該 爱邊光阻$成雜質源’亦影響p型氮化嫁層等之特性。反 ,、，該第-種實施形態不進行使用生長掩模之選擇生長， 以活性層15及p型氮化鎵層 氮切等構成之生… 時，不存在由氧切及 生長掩核，於P型氮化鎵層16生長時，本質 在夕自生長掩杈脫離而進入生長層内之問題。此 O\87\87945.D0c -20, 1228323 外’本質上亦不存在光阻造成污染之問題。因而可獲得摻 亦隹有足夠鎮之低電阻率之P型氮化蘇層1 6，進而可謀求氮化 鎵系發光二極體之發光效率之提高。 其次’說明本發明第二種實施形態之氮化鎵系發光二極 體之製造方法。 該第二種實施形態中，與第一種實施形態同樣地進行步 驟至p型氮化鎵層16生長後，於該p型氮化鎵層16上形成p側 電極19其_人，藉由自監寶石基板11之背面側如照射準分 子雷射等之雷射光束，自藍寶石基板丨丨剝離n型氮化鎵層12 以上之部分。其次，藉由蝕刻等將如此剝離之n型氮化鎵層 12月面予以平坦化後，如圖8所示，於η型氮化鎵層I〕背面 形成η側電極18。該η側電極18如可為由ΙΤ〇等構成之透明電 極，此時，可在整個包含對應於六角錐狀部分之部分之η型 氮化鎵層12背面之寬廣面積上形成η側電極丨8。如此使用由 ιτο等構成之透明電極作為η側電極18時，為求進一步良好 取得與η型氮化鎵層12之歐姆接觸，宜在η型氮化鎵層12背 面之不影響光取得部分上，如形成鈦/金構造之焊墊ρ，並 於其上以覆蓋該焊墊Ρ之方式形成透明電極。該鈦/金構造之 焊墊Ρ中，鈦膜之厚度如約1〇nm，金膜之厚度如約⑽麵。 此外，藉由鈦/翻/金構造之金屬疊層膜形成該11側電極Η 時’因光通過η型氮化鎵層12而射出於外部，所以如圖9所 示地，在對應於六角柱部14部分側電極18上設置開口部 1 8a 〇 上述以外部分與第一種實施形態相同。 O:\87\87945 DOC -21- 1228323 採用該第二種實施形態可獲得與第一種實施形態相同之 好處。 人說明本發明第三種實施形態之圖像顯示裝置。圖 1 〇顯示該圖像顯示裝置。 如圖10所示，該圖像顯示裝置中，在藍寶石基板丨丨面内 彼此直交之x方向及y方向上規則地排列有氮化鎵系發光二 極體而幵》成氮化鎵系發光二極體之二次元陣列。各氮化 鎵系發光二極體之構造如與第一種實施形態相同。 紅色（R)發光用之氮化鎵系發光二極體、綠色（G)發光用 之氮化鎵系發光二極體及藍色（B)發光用之氮化鎵系發光 二極體在y方向上鄰接排列，並藉由此等三個氮化鎵系發光 二極體形成1個像素。排列於\方向之紅色發光用之氮化鎵 系發光二極體之各p側電極19藉由配線2〇彼此連接，同樣 地，排列於X方向之綠色發光用氮化鎵系發光二極體之各口 側電極19藉由配線2 1彼此連接，排列於χ方向之藍色發光用 虱化鎵系發光二極體之各Ρ側電極19藉由配線22彼此連 接。另外，η側電極18延伸於y方向，構成排列於7方向之氮 化鎵系發光二極體之共用電極。 如此構成之單純矩陣方式之圖像顯示裝置中，因應須顯 示圖像之信號，選擇配線20〜22與ιχ側電極18，並藉由於選 出之像素之選出之氮化鎵系發光二極體内流入電流來驅 動’而引起發光，可顯示圖像。 採用該第三種實施形態時，因各氮化鎵系發光二極體具 有與第一種實施形態之氮化鎵系發光二極體相同之構造， O:\87\87945.DOC -22- 1228323 χ光放率问，所以可實現高照度之全色圖像顯示裝置。 甘^ >、 人5兒明本發明第四種實施形態之照明裝置。該照明 裝置具有與圖10所示之圖像顯示裝置相同之構造。 /亥照明裝置中，因應照明光顏色來選擇配線2〇〜22與〇側 電極18 ’並藉由於選出之像素之選出之氮化鎵系發光二極 體内机入電流來驅動，而引起發光，可產生照明光。 抹用忒第四種實施形態時，因各氮化鎵系發光二極體具 有與第一種實施形態之氮化鎵系發光二極體相同之構造， 發光效率高，所以可實現高照度之照明裝置。 其次，說明本發明第五種實施形態之氮化鎵系發光二極 體。 該第五種實施形態加深於第一種實施形態中，使用蝕刻 掩杈13，藉由rIE法蝕刻η型氮化鎵層12而形成六角柱部14 時之蝕刻深度。具體而言，獲得之六角柱部丨4之縱橫尺寸 比如在0.8〜1.0之範圍内選擇，六角形之蝕刻掩模13之直徑 為l〇#m時，餘刻深度為m#m。 上述以外之部分與第一種實施形態相同。 採用該第五種實施形態，可獲得與第一種實施形態相同 之好處。 其次，說明本發明第六種實施形態之氮化鎵系發光二極 该第六種實施形態縮小於第一種實施形態中，使用姓刻 掩模1 3 ’藉由RIE法姓刻II型氮化鎵層12而形成六角柱部14 時之姓刻掩模1 3之直徑。具體而言，六角形之蝕刻掩模} 3 O:\87\87945.DOC -23 - 1228323 之直位a又疋為5 μιη，此時獲得之六角柱部14之縱橫尺寸比 如選擇2。此時之蝕刻深度為 10 μπι 〇 上述以外之部分與第一種實施形態相同。 採用該第六種實施形態，可獲得與第一種實施形態相同 之好處。 其次，說明本發明第七種實施形態。 该第七種貫施形態中，如圖12Α及圖12Β所示，與第一種 實施形態同樣地進行步驟至η型氮化鎵層12生長後，於該n 型氮化鎵層12上形成由圓形光阻構成之姓刻掩模丨3。 其次，如圖13Α及圖13Β所示，使用該蝕刻掩模13，並藉 由使用如於氣氣中添加氬氣之蝕刻氣體之RIE法，將η型氮 化鎵層12蝕刻至特定深度。此時，進行逐漸產生蝕刻掩模 13後退之錐度蝕刻結果，形成對基板表面具有傾斜側面之 正錐度形狀之圓錐台部23。 其次，如藉由電漿灰化等，除去蝕刻掩模13。藉此，如 圖14Α及圖14Β所示，獲得於η型氮化鎵層12表面形成有上 面由C面構成之圓錐台部23之氮化鎵加工基板。 其次，如圖15Α及圖15Β所示，與第一種實施形態同樣地 依序生長活性層1 5及ρ型氮化蘇層1 6。此時，亦可於生長活 f生層1 5直如’首先於氮化蘇加工基板上，如在約1 〇 2 q 〇c之 溫度生長薄的η型氮化鎵層，繼續於其上生長活性層丨5。 其次，如圖16Α及圖16Β所示，與第一種實施形態同樣 地，在生長於η型氮化鎵層12之圓錐台部23之由^面構成之 上面之Ρ型氮化鎵層16上面，如形成圓形之鎳/鉑/金構造及 O:\87\87945 DOC -24- 1228323 鈀/鉑/金構造之P側電極丨9。該P側電極1 9如亦可使用含反射 率局之銀膜之鎳/銀/金構造者，及同樣地含反射率高之鍊膜 之銖/金構造者，藉由使用此等’可提高圓錐台部23上之p 型氮化鎵層16上面之反射率，可提高光取得效率，而可提 高發光效率。p側電極19使用鎳/銀/金構造者時，若鎳膜過 厚，到達銀膜之光量減少，即失去作為反射膜而包含銀膜 之意義，所以鎳膜宜儘可能薄，如形成約2 nm之厚度，另 外，銀膜及金膜之厚度分別約100 nm即可。該.p側電極19 宜以避開圓錐台部23上面與側面間角落上之方式形成。此 因該角落近旁之活性層15及p型氮化鎵層16之結晶性多較 其他部分為差。 其次，藉由自藍寶石基板1 1背面側如照射準分子雷射等 之雷射光束’自藍寶石基板11剝離η型氮化鎵層i 2以上之部 分。其次，藉由姓刻等將如此剝離之η型氮化鎵層丨2背面予 以平坦化後，如圖17Α及圖17Β所示，與第二種實施形態同 樣地，於η型氮化鎵層12背面形成η側電極1 §。此時，該η側 電極18如使用由ΙΤΟ等構成之透明電極，此外，為求進一步 ❿ 良好取得與η型氮化鎵層12之歐姆接觸，宜在^型氮化鎵層 、 12背面之不影響光取得部分上’如形成欽/金構造之焊塾 後，形成透明電極。 而後，如上所述，藉由RIE之敍刻及切割機等，將形成有 發光二極體構造之基板予以晶片化。圖18Α及圖18Β顯示經 過晶片化之氮化鎵系發光二極體。 上述以外部分與第一及第二種實施形態相同。 Ο \87\8794S DOC -25 - 1228323 採用該第七種實施形態時，除與第一及第二種實施形態 相同之好處外，如圖1 8B中之箭頭所示，自形成於圓錐台部 23上面部分之活性層1 5斜下方產生之光，可以形成於圓錐 台部23之傾斜側面之p型氮化蘇層16之側面向下方反射，可 &咼光取得效率，可獲得可進一步提高發光效率之好處。 其次，說明本發明第八種實施形態。 · 該第八種實施形態，如圖19 A及圖19B所示，在生長於n i鼠化叙層12之圓錐台部23上面之ρ型氣化蘇層16上面形 成圓環狀之p側電極19。 _ 上述以外之部分與第七種實施形態相同。 採用該第八種實施形態，可獲得與第七種實施形態相同 之好處。 其次，說明本發明第九種實施形態。 該第九種實施形態，如圖20A及圖20B所示，以覆蓋形成 於η型氮化鎵層12之圓錐台部23上面之p側電極19及生長於 圓錐台部23側面之ρ型氮化鎵層16之方式形成銀膜24。藉由 該銀膜24，可提高自形成於圓錐台部23上面部分之活性層 ® 15斜下方產生之光，以形成於圓錐台部23之傾斜側面之ρ型 · 氮化鎵層16之側面向下方反射時之反射率，可進一步提高 、 光取得效率，而可進一步提高發光效率。另外，此時銀膜 24係與ρ型氮化鎵層16接觸，不過由於該接觸構成肖特基接 觸，因此，動作電流僅流入ρ側電極19與ρ型氮化鎵層16之 接觸部。 上述以外之部分與第七種實施形態相同。 〇 \87\87945 DOC -26- 1228323 採用該第九種實施形態可獲得與第七種實施形態相同之 好處。 其次’說明本發明第十種實施形態。 該第十種實施形態，於圖18A及圖18B所示之氮化鎵系發 光二極體t，p側電極19如使用IT〇等之透明電極側電極 18如使用鎳/鉑/金構造、鈀/鉑/金構造、鎳/銀/金構造、錁/ 金構造等者。此時光通過p側電極19而射出外部。 上述以外部分與第七種實施形態相同。 · 採用該第十種實施形態可獲得與第七種實施形態相同之 好處。 其次’說明本發明第十一種實施形態。 該第十一種實施形態，與第七種實施形態同樣地進行步 驟至形成p側電極19後，如將該]3側電極19作為掩模，如藉 由RIE法依序蝕刻p型氮化鎵層16及活性層15，在鄰接之各 圓錐台部23間分離p型氮化鎵層16。而後，自藍寶石基板" 剝離η型氮化鎵層12以上之部分，在n型氮化鎵層12背面形 成η侧電極18。該狀態顯示於圖21A及圖21Β» 如此，許多圓錐台部23以特定之配置及間隔形成陣列狀 之整個η型鼠化鎵層12顯示於圖22。纟鄰接該η型氮化嫁層 1:之圓錐台部23間之部分分離予以晶片化，而獲得氮化‘ 系發光二極體。 上述以外之部分與第七種實施形態相同。 採用該第十_種實施形態可獲得與第七種實施形態相同 之好處。

O:\87\87945 DOC -27- 1228323 其次，說明本發明第十二種實施形態。 於第七種實施形態中，儘量縮小 如形成數μιη，p側電極丨9亦同樣 該第十二種實施形態係 -錐台部23上面之直徑， 縮小。 上述以外之部分與第七種實施形態相同。 知用該第十二種實施形態’除可獲得與第七種實施形態 相同之好處外，藉由儘量縮小發光面之大小，發光面以外 之黑部分之©積相對變大，可獲得觀察發光時·，黑變黯淡 之好處。 其次’說明本發明第十三種實施形態。 忒第十二種實施形態，如圖23A及圖23B所示，與第一種 實施形態同樣地進行步驟至生長n型氮化鎵層12後，在該^ 型亂化鎵層12上形成由六角狀之光阻構成之蝕刻掩模u。 α玄/、角狀之姓刻掩模13之一邊宜平行於〈η — 20〉方向。 其次，如圖24Α及圖24Β所示，使用該蝕刻掩模13，並藉 由使用如在氯氣内添加氬氣之蝕刻氣體之RIE法，將η型氮 化鎵層12蝕刻至特定之深度。此時，進行逐漸產生蝕刻掩 模13後退之錐度蝕刻結果，形成對基板表面具有傾斜侧面 之正錐度形狀之六角錐台部25。 其次，如藉由電漿灰化等，除去姓刻掩模丨3。藉此，如 圖25Α及圖25Β所示，獲得於η型氮化鎵層12表面形成有上 面由C面構成之六角錐台部25之氮化鎵加工基板。該六角錐 台部25之六角形狀上面上之垂直於六角形之邊之方向宜為 〈1 一 1 0 0〉方向，六角錐台部2 5側面之法線方向宜為〈1 — 0 \87\87945 DOC -28- 1228323 101〉方向。 其次，如圖26A及圖26B所示，與第一種實施形態同樣地 依序生長活性層1 5及p型氮化蘇層16。此時，亦可於生長活 性層15直前，首先於氮化鎵加工基板上，生長薄之摻雜有n 型雜質之如矽之η型氮化鎵層，繼續於其上生長活性層丨5。 採用此種方式，由於可使活性層丨5生長於η型氮化鎵層平坦 且潔淨之面上，因此可確實獲得結晶性良好之活性層15， 此外，即使藉由RIE法等形成六角錐台部25時，形成與正確 之/、角錐台偏差形狀之側面處於粗链狀態，由於形狀可隨 該η型氮化鎵層之生長而修正，接近良好形狀之六角錐台， 其表面之凹凸被掩埋而形成平坦之面，所以可形成良好之 六角錐台部25之形狀，並可於其上使活性層15及ρ型氮化鎵 層1 6良好地生長。 其次’如圖27Α及圖27Β所示’與第一種實施形態同樣 地，在生長於η型氮化鎵層12之六角錐台部25之由C面構成 之上面之活性層15及ρ型氮化鎵層16上面，如形成六角形之 鎳/翻/金構造及鈀/鉑/金構造之ρ側電極19。該？側電極19如 亦可使用含反射率高之銀膜之鎳/銀/金構造者，或同樣地含 反射率高之銖膜之銖/金構造者，藉由使用此等，可提高六 角錐台部25上之ρ型氮化鎵層16上面之反射率，可提高光取 得效率，而可提高發光效率。ρ側電極19使用鎳/銀/金構造 者時，若鎳膜過厚，到達銀膜之光量減少，即失去作為反 射膜而包含銀膜之意義，所以鎳膜宜儘可能薄，如形成約 2 nm之厚度，另外，銀膜及金膜之厚度分別約1〇〇nm即可。 O:\87\87945 DOC -29- 1228323 該p側電極1 9宜以避開六角錐台部2 5上面與側面間角落上 之方式形成。此因該角落近旁之活性層15及p型氮化鎵層16 之結晶性多車父其他部分為差。 其次，藉由自藍寶石基板11背面側如照射準分子雷射等 之雷射光束，自藍寶石基板11剝離η型氮化鎵層丨2以上之部 刀。其次，藉由姓刻等將如此剝離之n型氮化鎵層12背面予 以平坦化後，如圖28Α及圖28Β所示，與第二種實施形態同 樣地’於η型氮化鎵層12背面形成n側電極丨8。’此時，該 電極18如使用由ITO等構成之透明電極，此外，為求進一步 良好取得與η型氮化鎵層丨2之歐姆接觸，宜在n型氮化鎵層 12月面之不影響光取得部分上，如形成鈦/金構造之焊墊 後’形成透明電極。 而後，如上所述，藉由RIE之蝕刻及切割機等，將形成有 各光一極體構造之基板予以晶片化。圖29A及圖顯示經 過晶片化之氮化鎵系發光二極體。 上述以外部分與第一及第二種實施形態相同。 抓用该第十三種實施形態，除可獲得與第一及第二種實 %形恶相同之好處外，可提高自形成於六角錐台部乃上面 邛刀之活性層15斜下方產生之光，以形成於六角錐台部25 之傾斜側面之p型氮化鎵層16之側®向下方反射時之反射 率可進一步提高光取得效率，而可獲得進一步提高發光 效率之好處。 人’說明本發明第十四種實施形態。 該第十四種實施形態，係於第十三種實施形態中，在形

〇：\87\87945 DOC 1228323 成於η型氮化鎵層12之六角 " 肉錐口部25上面之活性層15及ρ型 乳化鎵層16上面形成六角形之環狀ρ側電極19。 上述以外部分與第十三種實施形態相同。 採用該第十四種實施形能 也心心、了獲付與弟十三種實施形態相 同之好處。 其次，說明本發明第十五種實施形態。 該第十五種實施形態，係於第十三種實施形態中，與第 九種實施形態同樣地，以覆蓋形成於η型氮化鎵層12之六角 錐：部25上面之ρ側電極19及生長於六角錐台部25側面之ρ 型氮化鎵層16之方式形成銀膜24。 上述以外之部分與第十三及第九種實施形態相同。 採用該第十五種實施形態可獲得與第十三種實施形態相 同之好處。 其次’說明本發明第十六種實施形態。 该第十六種實施形態係於第十三種實施形態中，與第十 種貝施形態同樣地，於圖29Α及圖29Β所示之氮化鎵系發光 二極體中，使用Ρ側電極19之如ΙΤ〇等之透明電極，η側電極 18如使用鎳/鉑/金構造、把/鉑/金構造、鎳/銀/金構造、銖/ 金構造等者。此時光通過ρ側電極丨9而射出外部。 上述以外之部分與第十三及第十種實施形態相同。 採用該第十六種實施形態可獲得與第十三種實施形態相 同之好處。 其次，說明本發明第十七種實施形態。 該第十七種實施形態，係與第七種實施形態同樣地進行 O:\87\87945.DOC -31 - 1228323 f驟至形成P側電極19後’如將該p側電極19作為掩模，如 藉由RIE法依序蝕刻p型氮化鎵層16及活性層15，在鄰接之 六角錐台部25之間分離p型氮化鎵層16。而後，自藍寶石基 板U剥離η型氮化鎵層12以上之部分，對_氮化鎵 面形成η側電極18。如此，在鄰接許多六角錐台部乃以特定 之配置及間隔形成陣列狀之η型氮化嫁層i 2之六角錐台部 25間之部分分離予以晶片化，而獲得氮化鎵系發光二極體。 上述以外之部分與第十三及第十一種實施形態相同。 採用該第十七種實施形態可獲得與第七種實施形態相同 之好處。 其次’說明本發明第十八種實施形態。 該第十八種實施形態係於第十三種實施形態中，儘量縮 小六角錐台部25上面之直徑，如形成2〜3私m，p侧電極19 亦同樣地縮小。 上述以外之部分與第十三種實施形態相同。 採用該第十八種實施形態，除可獲得與第十三種實施形 態相同之好處外，藉由儘量縮小發光面之大小，如使用該 氮化鎵系發光二極體構成圖像顯示裝置時，發光面以外之 黑部分之面積相對變大，可獲得觀察發光時，黑變黯淡之 好處。 其次’ S兒明本發明第十九種實施形態。 該第十九實施形態係與第十三種實施形態同樣地進行步 驟，如圖25A及圖25B所示，於n型氮化鎵層12上形成六角 錐台部25。而後，依需要亦可於氮化鎵加工基板上生長薄

0 \87\87945 DOC '32- 1228323 的η型氮化鎵層。 其次，如圖30Α及圖30Β所示，以六角錐台部25之上面與 除側面下邛之分路出之方式，形成如由氧化矽膜及氮化 石夕膜等構成之生長掩模26。該生長掩模26，具體而言如採 以下方式形成。首先，在整個包含六角錐台部25之〇型氮化 鎵層12上，如藉由CVD法、真空蒸鍍法、濺射法等，形成 如厚度約100 nm之氧化矽膜後，在其上藉由微影術形成特 疋形狀之光阻圖案（圖上未顯示），將該光阻圖案.作為掩模， 如藉由使用氟酸系之蝕刻液之濕式蝕刻，或使用Ch及 等含氟之蝕刻氣體之RIE法來蝕刻氧化矽膜，予以圖案化。 而後，形成生長掩模26。該生長掩模26之開口部形狀宜形 成其一邊平行於〈11 —20〉方向之六角形。 其次’如圖31A及圖31B所示，使用生長掩模26，在其開 口部之六角錐台部25上，依序選擇生長n型氮化鎵層27、活 性層1 5及Ρ型氮化鎵層16。此時，由於可使活性層丨5在11型 鼠化叙層2 7之平坦且潔淨之面上生長，因此可確實獲得结 曰曰性良好之/舌性層1 5，此外可形成良好之六角錐台部2 $之 形狀，可在其上良好地生長活性層丨5及p型氮化鎵層16。 其次’如圖32A及圖32B所示，與第一種實施形態同樣 地，在生長於η型氮化鎵層12之六角錐台部25之由C面構成 上面之ρ型氮化鎵層16上面，如將鎳/鉑/金構造及鈀/鉑/金 構造之ρ側電極19形成六角形狀。該ρ側電極19如亦可使用 含反射率向之銀膜之錄/銀/金構造者，及同樣地含反射率高 之銖膜之銖/金構造者，藉由使用此等，可提高六角錐台部 O:\87\87945 DOC -33 - 1228323 25上之p型氮化鎵層16上面之反射率，可提高光取得效率， 而可提高發光效率。P側電極19使用鎳/銀/金構造者時，若 鎳膜過厚，到達銀膜之光量減少，即失去作為反射膜而包 含銀膜之意義，所以鎳膜宜儘可能薄，如形成約2 nm之厚 度另外’銀膜及金膜之厚度分別約1 00 nm即可。該p側電 極19宜以避開六角錐台部2 5上面與側面間角落上之方式形 成。此因該角落近旁之活性層15及P型氮化鎵層16之結晶性 多較其他部分為差。 · 其-人’藉由自藍寶石基板11背面側如照射準分子雷射等 之雷射光束，自藍寶石基板11剝離n型氮化鎵層12以上之部 分。其次，藉由姓刻等將如此剝離之η型氮化鎵層12背面予 以平坦化後’如圖3 3 Α及圖3 3 Β所示，與第二種實施形態同 樣地，於η型氮化鎵層12背面形成η側電極18。此時，該^側 電極18如使用由ΙΤΟ等構成之透明電極，此外，為求進一步 良好取得與η型氮化鎵層12之歐姆接觸，宜在η型氮化鎵層 12背面之不影響光取得部分上，如形成鈦/金構造之焊塾 後，形成透明電極。 而後，如上所述地藉由RIE之蝕刻及切割機等，將形成有 發光二極體構造之基板予以晶片化。 上述以外部分與第一及第二種實施形態相同。 採用該第十九種實施形態時，除與第一及第二種實施形 態相同之好處外，自形成於六角錐台部25上面部分之活性 層1 5斜下方產生之光，可以形成於六角錐台部25之傾斜側 面之Ρ型氮化鎵層16之側面向下方反射’可提高光取得效 O:\87\87945.DOC -34- 1228323 率，可獲得可進一步提高發光效率之好處。 其次，說明本發明第二十種實施形態。 該第二十種貫施形態，與第十三種實施形態同樣地進行 步驟，如圖25A及圖25B所示，於n型氮化鎵層12上形成六 角錐台部25。而後，依需要亦可在氮化鎵加工基板上生長 薄的η型氮化鎵層。 其次’如圖34Α及圖34Β所示，僅六角錐台部25上面露出 之方式，形成如由氧化矽膜及氮化矽膜等構成之生長掩模 26。該生長掩模26之形成方法與第十九種實施形態相同。 其次’如圖35Α及圖35Β所示，使用生長掩模26，於六角 錐台部25上面首先生長摻雜有n型雜質之如矽氮化鎵 層28，直至從六角錐台部25之上面伸出。 其次，如圖36A及圖36B所示，在n型氮化鎵層28上選擇 生長活性層15及P型氮化鎵層16。此時，亦可在生長活性層 15直如，首先於氮化鎵加工基板上生長薄的n型氮化鎵層， 繼續在其上生長活性層丨5。 其次，如圖37Α及圖37Β所示，與第一種實施形態同樣 地，在生長於η型氮化鎵層12之六角錐台部25之由c面構成 上面之Ρ型氮化鎵層16上面，如將鎳/鉑/金構造及鈀/翻/金 構造之ρ側電極19形成六角形狀。該？側電極丨9如亦可使用 含反射率高之銀膜之鎳/銀/金構造者，及同樣地含反射率高 之銖膜之銖/金構造者，藉由使用此等，可提高六角錐台部 25上之p型氮化鎵層16上面之反射率，可提高光取得效率， 而可提高發光效率。 O:\87\87945.DOC -35- 1228323 其次，藉由自藍寶石基板11背面側如照射準分子雷射等 之雷射光束，自藍寶石基板11剝離n型氮化鎵層丨2以上之部 分。其次’藉由姓刻等將如此剝離之η型氮化錁層12背面予 以平坦化後’如圖3 8 Α及圖3 8 Β所示，與第二種實施形態同 樣地，於η型氮化鎵層12背面形成n側電極18。此時，該η側 電極18如使用由ΙΤΟ等構成之透明電極，此外，為求進一步 良好取得與η型氮化鎵層12之歐姆接觸，宜在η型氮化鎵層 12背面之不影響光取得部分上，如形成鈦/金構造之焊墊 後，形成透明電極。 而後，如上所述地藉由RIE之蝕刻及切割機等，將形成有 發光二極體構造之基板予以晶片化。 上述以外部分與第一及第二種實施形態相同。 採用5亥第一十種實施形態時，可獲得與第一及第二種實 施形態相同之好處。 此外，於該第二十種實施形態中，如圖39所示，藉由形 成六角錐台部25時之間隔及配置等，選擇生長η型氮化鎵層 28時，因自彼此鄰接之六角錐台部25橫方向生長之各型氮 化鎵層28之競爭，在兩者相會形成有邊界時結束生長。此 時，因η型氮化鎵層28邊界部一般而言機械性強度低，所以 自藍寶石基板11剝離η型氮化鎵層12以上部分時，自然地進 行元件分離，可獲得氮化鎵系發光二極體晶片。 其次，說明本發明第二十一種實施形態。 該第二十一種實施形態中，與第七種實施形態同樣地進 行步驟至形成蝕刻掩模13後，如圖40Α及圖40Β所示，在生 O:\87\87945.DOC -36- 1228323 長於η型氮化鎵層12之六角錐台部25之由c面構成之上面生 長之η型氮化鎵層28上之p型氮化鎵層16上面，形成六角形 之環狀ρ側電極19。此時，使該ρ側電極丨9之内周達到比六 角錐台部25上面之外周更外側。此因六角錐台部乃正上方 邛分之η型氮化鎵層28上，於選擇生長時，自基底之六角錐 台部25傳播差排，反之，自六角錐台部25伸出之方式橫方 向生長部分之η型氮化鎵層28上幾乎不傳播差排，結晶性良 好，生長於该結晶性良好之η型氮化鎵層28上之活性層15及 Ρ型氮化叙層16之結晶性亦良好，因此，限定於其上宜形成 Ρ側電極19 〇 上述以外部分與第十三及第二十種實施形態相同。 才木用该第二十一種實施形態，可獲得與第十三種實施形 態相同之好處。 其次，說明本發明第二十二種實施形態。 该第二十二種實施形態，與第七種實施形態同樣地進行 步驟至形成‘刻掩模13後，如圖41Α及圖41Β所示，使用該 姓刻掩模13 ’藉由使用特定之蝕刻氣體之RIE法蝕刻〇型氮 化嫁層12至特定深度，而形成反錐度形狀之反圓錐台部29。 其次’如藉由電漿灰化等，除去蝕刻掩模i 3。藉此，如 圖42A及圖42B所示，獲得於n型氮北鎵層12表面形成有上 面由C面構成之反圓錐台部29之氮化鎵加工基板。 其次，如圖43A及圖43B所示，與第一種實施形態同樣 地，依序生長活性層1 5及ρ型氮化鎵層丨6。此時，此等活性 層15及ρ型氮化鎵層16可不生長於反圓錐台部29之側面。此 O:\87\87945.DOC -37- 1228323 外’亦可於生長活性層1 5直前，於氮化鎵加工基板上首先 生長薄的η型氮化鎵層，繼續於其上生長活性層1 5。 其次，如圖44Α及圖44Β所示，與第一種實施形態同樣 地’在η型氮化鎵層12之反圓錐台部29之由c面構成之上面 生長之Ρ型氮化鎵層16之上面，如形成圓形之鎳/鉑/金構造 及鈀/鉑/金構造之Ρ側電極1 9。該ρ側電極19如亦可使用含反 射率尚之銀膜之鎳/銀/金構造者，及同樣地含反射率高之銖 膜之鍊/金構造者。 - 其次，藉由自藍寶石基板11背面側如照射準分子雷射等 之雷射光束，自藍寶石基板11剝離η型氮化鎵層丨2以上之部 分。其次’藉由蝕刻等將如此剝離之η型氮化鎵層丨2背面予 以平坦化後，如圖45 A及圖45B所示，與第二種實施形態同 樣地’於η型氮化鎵層12背面形成η側電極1 8。此時，該η側 電極18如使用由ΙΤΟ等構成之透明電極，此外，為求進一步 良好取得與η型氮化鎵層12之歐姆接觸，宜在η型氮化鎵層 12背面之不影響光取得部分上，如形成鈦/金構造之焊墊 後，形成透明電極。 而後，如上所述地藉由RIE之蝕刻及切割機等，將形成有 發光·一極體構造之基板予以晶片化。 上述以外部分與第一及第二種實施形態相同。 採用該第二十二種實施形態時，可獲得與第一及第二種 實施形態相同之好處。 其次，說明本發明第二十三種實施形態。 該第二十三種實施形態係於圖45Α及圖mb所示之氮化 O:\87\87945.DOC -38- 1228323 鎵系發光二極體中，P側電極19如使用IT〇等之透明電極，η 側電極18如使用鎳/麵/金構造、㈣白/金構造、錄/銀/金構 造、銖/金構造等者。此時光通過ρ側電極19射出外部。 上述以外部分與第二十二種實施形態相同。 採用該第二十三種實施形態，可獲得與第七種實施形態 相同之好處。 其次’說明本發明第二十四種實施形態。 該第二十四種實施形態，於圖45Α及圖45Β所未之氮化鎵 系發光二極體中，如圖46Α及圖46Β所示，ρ側電極19係首 先以小面積，在反圓錐台部29上面之一個角落之一部分上 形成由歐姆接觸特性佳之鈦/鉑/金構成之焊墊ρ後，在其上 以覆蓋該焊墊ρ之方式，形成由涵蓋反圓錐台部29之大致 整個上面之鎳/金金屬疊層膜構成之？側電極19。該鎳/金金 屬豐層膜中之鎳膜厚度薄至如約2 nm，金膜厚度薄至如約 10 nm’儘量提高該鎳/金金屬疊層膜之光透過率。^側電極 18如使用鎳/鉑/金構造、鈀/鉑/金構造、鎳/銀/金構造、銖/ 金構造等者。此時光通過ρ側電極19射出外部。 上述以外部分與第七種實施形態相同。 採用該第二十四種實施形態，可獲得與第七種實施形態 相同之好處。 其次，說明本發明第二十五種實施形態。 δ亥第一十五種實施形態，在圖45Α及圖45Β所示之氮化鎵 系發光一極體中’如圖47 Α及圖47Β所示，將ρ側電極19形 成篩網（Mesh)狀。n側電極18如使用鎳/祐/金構造、妃/翻/ O:\87\8794S.DOC -39- 1228323 金構造、鎳/銀/金構造、銖/金構造等者。如此，藉由將p側 電極1 9形成篩網狀，可通過該p側電極1 9間隙良好地取得 光。 上述以外部分與第二十二種實施形態相同。 採用該第二十五種實施形態，可獲得與第七種實施形態 相同之好處。 其次，說明本發明第二十六種實施形態。 該第二十六種實施形態中，與第二十二種實施形態同樣 地進行步驟至生長P型氮化鎵層16。該狀態與圖43A及圖 43B所示相同。 其次’藉由自藍寶石基板1 1背面側如照射準分子雷射等 之雷射光束，自藍寶石基板11剝離n型氮化蘇層12以上之部 分。該狀態顯示於圖48Α及圖48Β。 其次，在藉由如光阻等（圖上未顯示）覆蓋、保護η型氮化 鎵層12之形成有活性層1 5及ρ型氮化鎵層1 6之表面側的狀 態下，如藉由RIE法，自η型氮化鎵層12背面蝕刻至虛線顯 示之位置。藉此，如圖49所示，切除反圓錐台部29，進行 元件分離。 而後，如圖50所示，於ρ型氮化鎵層16上形成由透明電極 構成之ρ側電極19 ’並且於η型氮化鎵層12背面形成η側電極 1 8，完成作為目的之氮化鎵系發光二極體。 上述以外部分與第二十二種實施形態相同。 採用遠第二十六種實施形態，可獲得與第七種實施形態 相同之好處。 O:\87\87945.DOC -40- 1228323 其次，說明本發明第二十七種實施形態。 該第二十七種實施形態中，與第七種實施形態同樣地進 行步驟至形成P側電極19，進一步藉由自藍寶石基板η背面 側…、射如準分子雷射等雷射光束，自藍寶石基板11剝離口型 氮化鎵層12以上之部分。 其次，如圖51所示，在藉由如光阻等（圖上未顯示）覆蓋、 保護η型氮化鎵層12之形成有ρ側電極19表面側的狀態下， 如藉由RIE法，自η型氮化鎵層12背面蝕刻至虛線顯示之位 置。藉此，如圖52所示，切除圓錐台部23 ,進行元件分離。 其次，如圖53所示，於η型氮化鎵層12背面形成η側電極 1 8 ’完成作為目的之氮化鎵系發光二極體。 上述以外部分與第二十二種實施形態相同。 採用该第二十七種實施形態，可獲得與第二十二種實施 形態相同之好處。 ’其次，說明本發明第二十八種實施形態。 5亥第二十八種實施形態如圖5 4所示，首先於藍寶石基板 1 1上生長η型氮化鎵層丨2後，藉由局部蝕刻該η型氮化鎵層 12表面，而形成錐度形狀之六角錐台部25。該六角錐台部 2 5上面構成c面，側面宜形成接近於s面之斜面。此外，該 六角錐台部25之寬度如為1〜50μηι，高度如為1〜ιομιη。其 次’在形成有該六角錐台部25之η型氮化鎵層12上，依序生 長η型氤化鎵層27、活性層1 5及ρ型氮化鎵層丨6。而後，在 各六角錐台部25上之部分之ρ型氮化鎵層16上形成ρ側電極 19 〇 O:\87\87945 DOC -4卜 1228323 其次’如圖55所示，在形成有P側電極19之p型氮化鎵層 1 6側之表面形成接著劑層30，藉由該接著劑層30貼合支撐 基板3 1後’自藍寶石基板丨丨剝離η型氮化鎵層27以上之部 分。 其次’如圖56所示，藉由自η型氮化鎵層12背面側全面蝕 刻’將各六角錐台部25彼此分離。 其次，如圖57所示，於六角錐台部25底面形成η側電極丄8。 而後’藉由姓刻除去接著劑層30，完全分離六角錐台部 25。藉此可獲得氮化鎵系發光二極體。 採用該第二十八種實施形態，可獲得與第七種實施形態 相同之好處。 其次，說明本發明第二十九種實施形態。 泫第二十九種實施形態與第二十八種實施形態同樣地進 行步驟，自藍寶石基板11剝離η型氮化鎵層12以上之部分 後，如圖58所示，於η型氮化鎵層12背面形成η側電極18。 因該η側電極1 8於動作時自各六角錐台部25上面部分之活 性層15產生發光，因此以不致妨礙光取得之方式，在對應 於各六角錐台部25間之部分之η型氮化鎵層丨2上形成篩網 狀。藉此，可獲得氮化鎵系發光二極體陣列。 採用该第二十九種實施形態，除可獲得與第七種實施形 態相同之好處外，藉由同時點亮各氮化鎵系發光二極體， 可獲得大輸出之好處。 其次’說明本發明第三十種實施形態之氮化鎵系發光二 極體之製造方法。 O:\87\87945.DOC -42- 1228323 該第三十種實施形態與第二十八種實施形態同樣地進行 步驟，自藍寶石基板1 1剝離η型氮化鎵層12以上之部分。 其次，如藉由RIE法，自η型氮化鎵層12背面選擇性蝕刻， 如圖59所示，將各六角錐台部25彼此分離。 其次’於六角錐台部25底面形成η側電極18。 而後’藉由蝕刻除去接著劑層30，完全分離六角錐台部 25。藉此可獲得氮化鎵系發光二極體。 採用該第三十種實施形態，可獲得與第七種實施形態相 同之好處。 其次，說明本發明第三十一種實施形態。 該第三十一種實施形態與第二十八種實施形態同樣地進 行步驟至生長η型氮化鎵層12後，如圖60所示，藉由rie法 等，在對基板表面垂直之方向上選擇性蝕刻該η型氮化鎵層 12表面，而形成六角柱部14。其次，在形成有該六角柱部 14之η型氮化鎵層12上，依序生長η型氮化鎵層27、活性層 15及ρ型氮化鎵層16。此時，η型氮化鎵層27在六角柱部14 之側壁部分形成有對基板表面傾斜之面，整體生長成六角 錐台形狀。 上述以外部分與第二十八種實施形態相同。 採用該第三十一種實施形態，可獲得與第七種實施形態 相同之好處。 其次，說明本發明第三十二種實施形態之單純矩陣驅動 型顯示裝置之製造方法。 圖61Α及圖61Β顯示該單純矩陣驅動型顯示裝置。其中圖

O:\87\87945.DOC -43 - 1228323 μα係平面圖，圖61B係沿著圖61A之b — b線之剖面圖。 如圖61A及圖61B所示，該單純矩陣驅動型顯示裝置中， 藉由接著劑等構成之固定化層32，以特定之配置及間隔， 將如藉由上述第二十八種實施形態製出之氮化鎵系發光二 極體固定成陣列狀。而後，以相互連接排列於固定化層32 月面之個方向上之氮化鎵系發光二極體之p側電極丨9之 方式’形成有如由金屬配線構成之資料線33。此外，於固 定化層32表面，以相互連接排列於與該資料線33直交方向 上之氮化鎵系發光二極體之n側電極丨8之方式，形成有由 ιτο等構成之透明導電膜34。在該固定化層32表面進一步與 該透明導電膜34平行地形成有如由金屬配線構成之位址線 3 5 透明導電膜3 4與該位址線3 5 —部分重疊地電性連接。 才木用遠第三十二種實施形態，藉由各氮化鎵系發光二極 體之發光效率高，可實現高照度之單純矩陣驅動型之顯示 裝置。 其次’說明本發明第三十三種實施形態之並列同時驅動 氮化鎵系發光二極體之製造方法。 該第三十三種實施形態與第二十八種實施形態同樣地進 行步驟至形成篩網狀之η側電極1 8，來製造氮化鎵系發光二 極體陣列後，藉由蝕刻除去接著劑層3〇，自支撐基板3 1剝 離η型氮化鎵層12以上之部分。 其次’如圖62Α所示，藉由焊接等將氮化鎵系發光二極體 陣列之各氮化鎵系發光二極體之p側電極丨9接合於兼用散 熱片之陽極3 6上。藉此，製造並列同時驅動氮化鎵系發光 O:\87\87945 DOC -44- 1228323 一極體陣列。該並列同時驅動氮化蘇系發光二極體陣列之 平面圖顯示於圖62B。 採用該第三十三種實施形態，可實現高輸出光源。 以上，具體說明本發明之實施形態，不過本發明並不限 定於上述之實施形態，可按照本發明之技術性構想作各種 變形。 如上述第—第三十三種實施形態中列舉之數值、材 料、構造、形狀、基板、原料、製程等僅為範例，亦可依 需要使用與此等不同之數值、材料、構造、形狀、基板、 原料、製程等。 具體而言，如上述第一〜第三十三種實施形態中，為求 提高活性層1 5之特性，係於其近旁設置光封閉特性佳之 AlGaN層，不過亦可設置銦組成之小的InGaN層等。此外， 依需要，為求獲得所謂彎曲（bowing)之能帶隙之縮小效果， 亦叮於InGaN内添加銘’而成AlGalnN。再者，依需要亦可 在活性層15與η型氮化鎵層12之間及活性層15與p型氮化錁 層16之間設置光導波層。 此外，上述之第一〜第三十三種實施形態中，係使用藍 寶石基板，不過依需要亦可使用前述之碳化矽基板、石夕基 板等其他基板。再者，亦可使用利用ELO (磊晶橫向過度生 長）及潘迪歐等之橫向結晶生長技術所獲得之低差排密度 之氮化鎵基板。 再者’上述之第--第三十三種實施形態中，ρ側電極19 之材料，亦可如使用金及銀等，並且於ρ型氮化鎵層1 6與ρ O:\87\87945 DOC -45 - 1228323 側電極19間具有活性層15產生之光入侵長以下之厚度，而 形成由鎳、鈀、鈷、銻等構成之接觸金屬層。藉此，可以 接觸金屬層之反射增強效果，謀求氮化鎵系發光二極體之 發光效率之進一步提高。 此外，只要不脫離本發明之技術性構想，亦可適切組合 上述第一〜第三十三種實施形態中之兩個以上。 如以上說明，採用本發明，由於係在第一導電型之半導 體層之柱狀結晶部上面，特別是在c面上生長活性層及第二 導電型之半導體層，因此於半導體發光元件動作時，可僅 自結晶性良好之活性層引起發光，因而可獲得發光效率大 幅提高之半導體發光元件、積體型半導體發光裝置、圖像 顯示裝置及照明裝置。此外，因並非如先前利用傾斜結晶 面上之結晶生長，所以可以簡單步驟製造此等之半導體發 光元件、積體型半導體發光裝置、圖像顯示裝置及照明裝 置。 【圖式簡單說明】 圖1A及圖1B係說明本發明第一種實施形態之氮化鎵系 發光二極體之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖2A及圖2B 係θ兒明本發明第一種實施形態之氮化鎵系發光二極體之製 造方法用之立體圖及剖面圖，圖3 Α及圖3Β係說明本發明第 一種實施形態之氮化鎵系發光二極體之製造方法用之立體 圖及剖面圖’圖4 A及圖4 B係說明本發明第一種實施形態之 氮化鎵系發光二極體之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖 5A及圖5B係說明本發明第一種實施形態之氮化鎵系發光 0 \87\87945 DOC -46 - 1228323 二極體之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖6a及圖6B係說 明本發明第一種實施形態之氮化鎵系發光二極體之製造方 法用之立體圖及剖面圖，圖7係本發明第_種實施形態之氮 化鎵系發光二極體之剖面圖，圖8係顯示本發明第二種實施 形恕之虱化鎵系發光二極體之剖面圖，圖9係自^側電極觀 察本發明第二種實施形態之氮化鎵系發光二極體之立體 圖圖10係顯示本發明第二種實施形態之圖像顯示裝置之 立體圖，圖11係本發明第五種實施形態之氮化鎵系發光二 極體之剖面圖，圖12A及圖12B係說明本發明第七種實施形 態之氮化鎵系發光二極體之製造方法用之立體圖及剖面 圖，圖13A及圖13B係說明本發明第七種實施形態之氮化鎵 系發光二極體之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖14八及圖 14B係說明本發明第七種實施形態之氮化鎵系發光二極體 之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖15A及圖15B係說明本 發明第七種實施形態之氮化鎵系發光二極體之製造方法用 之立體圖及剖面圖，圖16A及圖16B係說明本發明第七種實 施形態之氮化鎵系發光二極體之製造方法用之立體圖及剖 面圖，圖17A及圖17B係說明本發明第七種實施形態之氮化 錄系發光二極體之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖丨8 A 及圖18B係說明本發明第七種實施形態之氮化鎵系發光二 極體之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖19A及圖19B係說 明本發明第八種實施形態之氮化鎵系發光二極體之製造方 法用之立體圖及剖面圖，圖20A及圖20B係說明本發明第九 種實施形態之氮化鎵系發光二極體之製造方法用之立體圖 O:\87\87945 DOC -47- 1228323 及剖面圖，圖21A及圖21B係說明本發明第十種實施形態之 氮化銶系發光二極體之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖 22係說明本發明第十一種實施形態之氮化鎵系發光二極體 之製造方法用之立體圖，圖23 A及圖23B係說明本發明第十 三種實施形態之氮化鎵系發光二極體之製造方法用之立體 圖及剖面圖，圖24A及圖24B係說明本發明第十三種實施形 態之氮化鎵系發光二極體之製造方法用之立體圖及剖面 圖，圖25 A及圖25B係說明本發明第十三種實施形態之氮化 鎵系發光二極體之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖26八 及圖26B係說明本發明第十三種實施形態之氮化鎵系發光 二極體之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖27A及圖27B係 。兒明本發明第十二種貫施形態之氮化嫁系發光二極體之製 造方法用之立體圖及剖面圖，圖28Α及圖28Β係說明本發明 第十二種貫施形態之氮化鎵系發光二極體之製造方法用之 立體圖及剖面圖，圖29 Α及圖29Β係說明本發明第十三種實 施形態之氮化鎵系發光二極體之製造方法用之立體圖及剖 面圖，圖30A及圖30B係說明本發明第十九種實施形態之氮 化鎵系發光二極體之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖3 j A 及圖3 1B係說明本發明第十九種實施形態之氮化鎵系發光 二極體之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖32A及圖326係 說明本發明第十九種實施形態之氮化鎵系發光二極體之製 造方法用之立體圖及剖面圖，圖33A及圖33B係說明本發明 第十九種實施形態之氮化鎵系發光二極體之製造方法用之 立體圖及剖面圖，圖34A及圖34B係說明本發明第二十種實 O:\87\87945 DOC -48- 1228323 施形態之氮化鎵系發光二極體之製造方法用之立體圖及剖 面圖，圖35A及圖35B係說明本發明第二十種實施形態之氮 化鎵系發光二極體之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖3 6 A 及圖36B係說明本發明第二十種實施形態之氮化鎵系發光 一極體之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖37A及圖37B係 說明本發明第二十種實施形態之氮化鎵系發光二極體之製 造方法用之立體圖及剖面圖，圖38A及圖38B係說明本發明 第二十種實施形態之氮化鎵系贅光二極體之製造方法用之 立體圖及剖面圖，圖39係說明本發明第二十種實施形態之 氮化蘇系發光二極體之製造方法用之立體圖，圖4〇A及圖 40B係說明本發明第二十一種實施形態之氮化鎵系發光二 極體之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖41A及圖41B係說 明本發明第二十二種實施形態之氮化鎵系發光二極體之製 造方法用之立體圖及剖面圖，圖42A及圖42B係說明本發明 第二十二種實施形態之氮化鎵系發光二極體之製造方法用 之立體圖及剖面圖，圖43 A及圖43B係說明本發明第二十二 種實施形態之氮化鎵系發光二極體之製造方法用之立體圖 及剖面圖，圖44A及圖44B係說明本發明第二十二種實施形 悲之氮化鎵系發光二極體之製造方法用之立體圖及剖面 圖，圖45A及圖45B係說明本發明第二十三種實施形態之氮 化鎵系發光二極體之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖“A 及圖46B係說明本發明第二十四種實施形態之氮化鎵系發 光二極體之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖47a及圖OB 係5兄明本發明第二十五種實施形態之氮化鎵系發光二極體

O:\87\87945 DOC -49 - 1228323 之製造方法用之立體圖及剖面圖，圖48〜圖5〇係說明本發明 第二十六種實施形態之氮化鎵系發光二極體之製造方法用 之剖面圖，圖51〜圖53係說明本發明第二十七種實施形態之 氮化鎵系發光二極體之製造方法用之剖面圖，圖54〜圖57 係說明本發明第二十八種實施形態之氮化鎵系發光二極體 之製造方法用之剖面圖，圖58係說明本發明第二十九種實 軛形悲之氮化鎵系發光二極體陣列之製造方法用之剖面 圖，圖59係說明本發明第三十種實施形態之氮化鎵系發光 一極體之製造方法用之剖面圖，圖6〇係說明本發明第三十 一種實施形態之氮化鎵系發光二極體之製造方法用之剖面 S圖61A及圖61B係說明本發明第三十二種實施形態之單 純矩陣驅動型顯示裝置之製造方法用之平面圖及剖面圖， =62A及圖62B係說明本發明第三十三種實施形態之並列 5夺動鼠化鎵系發光二極體陣列之製造方法用之剖面圖 及平面圖。 【圖式代表符號說明】 11 藍寶石基板 12 η型氮化鎵層 13 姓刻掩模 14 六角柱部 15 活性層 16 Ρ型氮化鎵層 17 開口部 18 η側電極

O:\87\87945.DOC -50- 1228323 19 p側電極 P 焊墊 20, 21，22 配線 23 圓錐台部 24 銀膜 25 六角錐台部 26 生長掩模 27, 28 η型氮化鎵層 29 反圓錐台部 30 接著劑層 31 支撐基板 32 固定化層 33 資料線 34 透明導電膜 35 位址線 36 陽極 O:\87\87945 DOC -51-

Claims (1)

1228323 拾、申請專利範圍： 1· 一種半導體發光元件，其特徵為具有： 第一導電型之半導體層，其係具有於一個主面上具有 對該主面大致平行之上面及對該主面大致垂直或傾斜之 側面之柱狀或錐狀之結晶部； 至少活性層及第二導電型之半導體層，其係至少依序 堆疊於上述結晶部之上述上面上； 第一電極，其係與上述第一導電型之半導體層電性連 接；及 第二電極，其係設於上述結晶部之上述上面上之上述 第一導電型之半導體層上，並與上述第二導電型之半導 體層電性連接。 2·如申請專利範圍第丨項之半導體發光元件，其中上述結晶 部具有纖鋅礦型之結晶構造。 3·如申請專利範圍第丨項之半導體發光元件，其中上述結晶 部係由氮化物系III 一 V族化合物半導體構成。 4·如申請專利範圍第1項之半導體發光元件，其中上述第一 導電型之半導體層、上述活性層及上述第二導電型之半 導體層係由氮化物系III_ V族化合物半導體構成。 5·如申請專利範圍第2項之半導體發光元件，其中上述上面 係C面。 6.如申請專利範圍第1項之半導體發光元件，其中上述結晶 部具有角柱形狀。 7·如申請專利範圍第1項之半導體發光元件，其中上述結晶 OA87\87945.DOC t 1228323 部具有六角柱形狀。 8.如申請專利範圍第1項之半導體發光元件，其中上述結 部具有正錐度型或反錐度型圓錐台形狀。 9·如申請專利範圍第1項之半導體發光元件，其中上述結 部具有六角錐台形狀。 10·如申請專利範圍第1項之半導體發光元件，其中上述第 電極係形成於上述結 晶部之上述上面上之上述第二導電 型之半導體層之上面之不包含周圍角落之部分。 11· 一種半導體發光元件之製造方法，其特徵為具有： 第導電型之半導體層生長步驟，其係生長於基板上； 特定形狀之蝕刻掩模形成步驟，其係形成於上述第一 導電型之半導體層上； 从柱狀或錐狀之結晶部形成步驟，其係、使用上述钱刻掩 模’藉由將上述第一導電型之半導體層蝕刻至特定深度 而形成；及 至少活性層及第二導電型之半導體層依序生長步驟； 其係至少依序生長於上述結晶部上。 12.如申凊專利範圍第n項之半導體發光元件之製造方法， 其中上述姓刻掩模係由金屬膜構成。 13·如申請專利範圍第n項之半導體發光元件之製造方法， 其中上述蝕刻掩模係由鈦/鎳疊層膜構成。 14. 如申請專利範圍第u項之半導體發光元件之製造方法， 其中上述姓刻掩模係由光阻構成。 15. 如申請專利範圍第11項之半導體發光元件之製造方法， O:\87\87945 DOC 1228323 其中上述第一導電型之半導體層、上述活性層及上述第 二導電型之半導體層係由氮化物系III 一 V族化合物半導 體構成。 16 ·如申睛專利範圍第11項之半導體發光元件之製造方法， 其中上述結晶部具有相對上述基板之主面大致平行之上 面0 17·如申請專利範圍第16項之半導體發光元件之製造方法， 其中上述上面係C面。 女申明專利範圍第11項之半導體發光元件之製造方法， 其中上述結晶部具有角柱形狀。 19·如申請專利範圍第11項之半導體發光元件之製造方法， 其中上述結晶部具有六角柱形狀。 2〇·如申請專利範圍第11項之半導體發光元件之製造方法， 其中上述結晶部具有正錐度型或反錐度型圓錐台形狀。 21·如申請專利範圍第u項之半導體發光元件之製造方法， 其中上述結晶部具有六角錐台形狀。 22·如申請專利範圍第16項之半導體發光元件之製造方法， 其中具有於上述結晶部之上述上面上之上述第二導電型 之半導體層之上面形成第二導電型側之電極之步驟。 23. 如申請專利範圍第16項之半導體發光元件之製造方法， 其中具有於上述結晶部之上述上面上之上述第二導電型 之半導體層之上面之不包含周圍角落之部分形成第二導 電型側之電極之步驟。 24. 如申請專利範圍第n項之半導體發光元件之製造方法， O:\87\87945 DOC 1228323 其中上述基板之主面係C面。 25. 如申請專利範圍第u項之半導體發光元件之製造方法， 其中於除去上述蝕刻掩模後，生長上述活性層之前，於 上述第一導電型之半導體層上生長第—導電型之第二半 導體層。 26. 如申請專利範圍第u項之半導體發光元件之製造方法， 其中使上述至少活性層及第二導電型之半導體層生長至 在頂點封閉。 27·如申請專利範圍第丨丨項之半導體發光元件之製造方法， 其中使用上述餘刻掩模，藉由餘刻上述第一導電型之半 導體層至特定深度，而形成柱狀或錐狀之結晶部後，於 生長上述至少活性層及第二導電型之半導體層之前，在 被姓刻部分之表面的全部或一部分形成生長掩模。 28.如申請專利範圍第丨丨項之半導體發光元件之製造方法， 其中依序生長上述至少活性層及第二導電型之半導體層 後，除去上述基板，繼續藉由钱刻，自上述第一導電型 之半導體層之背面側分離上述結晶部。 29· —種積體型半導體發光裝置，其集積有數個半導體發光 元件’該半導體發光元件具有： 第一導電型之半導體層，其係具有於一個主面上具有 對該主面大致平行之上面及相對該主面大致垂直或傾斜 之側面之柱狀或錐狀之結晶部； 至少活性層及第二導電型之半導體，層，其係至少依序 堆疊於上述結晶部之上述上面上； O:\87\87945 DOC 1228323 第一電極，其係與上述第一導電型之半導體層電性連 接；及 第二電極，其係設於上述結晶部之上述上面上之上述 第二導電型之半導體層上，並與上述第二導電型之半導 體層電性連接。 3〇· 一種積體型半導體發光裝置之製造方法，其特徵為具有： 第一導電型之半導體層生長步驟，其係生長於基板上； 特定形狀之蝕刻掩模形成步驟，其係形成於上述第一 導電型之半導體層上； 柱狀或錐狀之結晶部形成步驟，其係使用上述蝕刻掩 杈，藉由將上述第一導電型之半導體層蝕刻至特定深度 而形成；及 至少活性層及第二導電型之半導體層依序生長步驟， 其係至少依序生長於上述結晶部上。 3 1 · —種圖像顯示裝置，其集積有數個半導體發光元件，該 半導體發光元件具有： 第一導電型之半導體層，其係具有於一個主面上具有 相對該主面大致平行之上面及對該主面大致垂直或傾斜 之側面之柱狀或錐狀之結晶部； 至少活性層及第二導電型之半導體層，其係至少依序 堆豐於上述結晶部之上述上面上； 第一電極，其係與上述第一導電型之半導體層電性連 接；及 第二電極，其係設於上述結晶部之上述上面上之上述 O:\87\87945 DOC 1228323 第一‘電型之半導體層上，並與上述 體層電性連接。 导μ之+V 32· 一種圖像顯示裝置之製造方法，其特徵為具有： 弟-導電型之半導體層生長步驟，其係生長於基板上； 特定形狀之蝕刻掩模形成步驟，其係形成於上述第一 導電型之半導體層上； 从柱㈣錐狀之結晶部形成步驟’其係使用上述姓刻掩 模’藉由將上述第—導電型之半導體層㈣至特定深度 而形成；及 至少活性層及第二導電型之半導體層依序生長步驟， 其係至少依序生長於上述結晶部上。 3 3.種照明裝置’其集積有數個半導體發光元件，該半導 體發光元件具有： 第導電型之半導體層，其係具有於一個主面上具有 相對該主面大致平行之上面及對該主面大致垂直或傾斜 之側面之柱狀或錐狀之結晶部； 至少活性層及第二導電型之半導體層，其係至少依序 堆疊於上述結晶部之上述上面上； 第一電極，其係與上述第一導電型之半導體層電性連 接；及 第一電極’其係設於上述結晶部之上述上面上之上述 第二導電型之半導體層上，並與上述第二導電型之半導 體層電性連接。 ， 3 4· —種照明裝置之製造方法，其特徵為具有： OA87\87945.DOC -6- 1228323 ’其係生長於基板上； 其係形成於上述第一 第一導電型之半導體層生長步驟 特定形狀之蝕刻掩模形成步驟， 導電型之半導體層上； 柱狀或錐狀之結晶部形成步驟，其係使用上述钱刻掩 模，藉由將上述第-導電型之半導體層姓刻至特定深度 而形成；及 至少活性層及第二導電型之半導體層依序生長步驟， 其係至少依序生長於上述結晶部上。 . O:\87\87945.DOC